Устройство для получения напряжения, пропорционального произведению двух переменных электрических величин

Устройство для получения напряжения, пропорционального произведению двух переменных электрических величин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

CCI" P

Л 587Я

K 1aсc 21е, 36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ

Злрегистрироеано в Бюро изобретений Гое11.1ани при ПК СССР л. с-, 10Л, ;,> I

Б. A. Барский.

Устройство для получения напряжения, пропорционального произведению двух переменных электрических величин, Заявлено 13 декабря 1938 года в 11КЭГ1 за ¹ 0-166, с присоединением заявок от 13 декабря !938 гола за М 20410 и от 27 февраля 1939 года за хв 22215

Опубликовано 31 января 1941 года.

1дя p0111eIIHII IIHOI HX XII J3 I э,1ектроизи рительной техники и автоматики необ. олимо получение электрической вели1ины, равной произведению двух величин

:1еременного тока или напряжения либо квадрату подооной величины. возке известны электрические устройcTBd, основанные на использовании электри Il.cKHx трансформаторов, снабженных, помимо двух осиoBHIlx ooмоток, также допг5лнительной подмагничивающей обмо гкой, питаемой постоя1шым током.

Подмагпичивание меняет магнитную проницаемость железа серпе lllèêu трансформатора, в результате чего меняется напряжение переменного тока, трансформируе»oro во вторичной обмотке Применяя различные искусственные cxåìû соединения, можно добиться того, чтооы переменное 11апряжение Ila вторичной обмотке т1 ансформатора, в известных пределах, м:нялось пропорционально величине подмагничивающего тока. Подобные устройсзва широко используются в техник: пзмере1шй, главным образом, при измерениях косвенными методами постоянных токов бочьшой силы. В предпола1асмом, согласно изобретенц1о, уcтройствс также используется подобный метод. Как yl a( зывает заявитель, при подаче на первичную обмотку трансформатора переменного напряжения, а на подмагнпчиваю1цую— постоянноl о либо вып1151мленного переменного напряжения имеегся возможность, на некотором диапазоне, получить изменение напряжения во вторичной обмотке трансформатора, пропорциональное произведению двух электрических величин, подаваемых на первые две обмотки.

Таким образом, особенность предложенного, согласно изобретению, устройства заключается в использовании подобного трансформатора с подмагничиванием лля получения произведения;1вуx элекгри:1ескпх величин либо возведения

H квадрат oлпой эле;тр11ческой велиЧ l 1П,1.

На 1ертежс фиг. 1 пзоб1лажаез схему соединений предложенного устр ойства, фиг. 2, 3 и 4 — различные видоизменения указанной схемы, Трансформатор 7 (фиг. Ц снабжен тремя независимыми обмотками: первичной 5, на которую непосредственно подается одно из переменных напряжений, и подмагничивающей 2, на которую подается второе переменное напряжение (или также первое напряжение, в том случае, когда необходимо возвести в квадрат одну и ту же электрическую величину) через систему выпрямителей 3. Во вторичную обмотку 4 трансформатора включают измерительный прибор. Как указывает заявитель, для того, чтобы при отсутствии подмагничивания переменное напряжение во вторичной обмотке ( трансформатора было равно нулю, что является обязательным условием для того, чтооы напряжение вторичной обмотки было пропорционально произведению, двух величин, возможно использование : ряда известных схем измерительных транс-, форматоров с подмагничиванием. Так,, например, на схеме, изображенной «a i фиг. 2, представлен трацсформатор 1 с разветвленным сердечником особой формы. Две половины первичной обмотки переменного тока 2 и 3 намотаны на двух боковых ветвях сердечника с таким расчетом, чтобы создаваемые ими магнитные потоки в цептральноИ части сердечника взаимно компенсировались. Таким ооразом, во вторичноИ. обмотке 4 переменное напряжение будет отсутствовать. При дополнительном постоянном подмагничивании одного из Ооковых стержнеИ постоянным током, протекающим по обмотке 5, равновесие магнитных потоков наругнится и во вторичноИ оомоткс 4 появится переменное напряжение.

Пред 5агаемое устройство может оыть использовано в различных случаях прак-, тики. На фиг. 3 приведен олин из воз- мо>кных случаев такого применения.

Схема предназначается для полу le!Illÿ, постоянного напряжения, пропорциональ- ного величинам активной или реак-, тивной мощности в цепи переменного, тока, что может быть использовано в из-, мерительных установках для телеметрии, суммирования показаниИ нескольких при-

1 боров, регулирования мощности и т. и.

Схема состоит (фиг. 3) из двух устройств, 2, 2, аналогичных описанному вь>п5е и предназначенных каждое для получения напряжений, пропорциональных квадрату амплитудного значения подволимых переменных напряжений. Напряжения эти подводятся от вторпчноИ обмотки трансформатора. тока 1, включенного в сеть 5 с контролируемой нагрузкой. Средняя точка вторичной оомотки трансформатора

1 присоединена к одному из проводов сети, которыИ таким образом соединен с устройством 2, 2 . Второй провод сети непосредственно подведен к тем же устройствам. При такой схеме соединения, как это изображено на фиг. 3, к устройствам 2 и 2 соответственно подводятся геометрические сумма и разнос>ь

U и гока I конвекторов ?5апр55жения тролируемой цепи 5.

При этом амплигулы векторов равны: для суммы р зультирмющиx

)/ сР +- 1 - + 2И elis для разности

f Ь - + /2 — 2UI cos -.

Ha выходе приборов 2, 2 по ii !.I;R квадраты ампли гуд;

U - —,. - Р+ 2UI cos

à - - - I - — 2 I I co s .-.

11осле выпрямления выпрямигелями 3 и сгла Kvealivs! емкостями 4 полу гаем апряжепие постоянного 5ока, пропорци на!b?Ioe алгебраической разности I;Raлр.,— тов амплитуд, т. (Е.l- + /- —, 2П cos .>— (U2 -!- I- 2П cos -l.

Таким образом, можно полу .и 5 ь и.пря жение, пропорциональное активной мощности. Зна 5епие peактивпой s!OLL! II(сти можно полу чить путем поворота вектора па 90 .

Для получения напряжения, пропорциоПаЛЫЮ5О аКтИВ lojj МОЩНОСТИ, МОжЕт таКж. слу>кить схема, пзображе5иая на фиг. 4.

В ней также использован j>;»le/op>« !lop тока 1, включеппыИ в I;o! I.I j>oilèðóå>lólo

ccTb >. Средняя fo IKR вторичной Оомо?K!, соелинена с Одним из проволов сети, а ко.щы ее, через выпрямители 2 и с0противления 3 — со вторым проводом той же се.5 и. В этом случае напряжения на сопротивлениях 3 будут пропорциональны лля 01I:GI o — гco>låòð!I есной сумме напряжения U и напряжения, пропорционального току l, а для другого — их разности.

Если выбрать амплитуду U значительно больше амплигуды 1, то с некоторой погрешностью имеем:

U+ I U+ Icos и

U — / U — — I cos

Разность напряжений на сопротивлениях 3

U= t U+ Icos ) — (U — Icos ) =

= 2U — I cos

Л,ля получения напряжения, пропорционального активной мощности, применяется описанное выше устройство 4, на выходе которого получается напряжение, пропорциональное произведению двух подведенных к нему электрических величин, а именно: Icos (полученной, как описано выше) и U, в результате чего получаем напряжение: (U= KUI cos р =К%, где W — активная мощность, Предмет изобре гения

1. Устройство для получения напряжения, пропорционального произведению, двух переменных электрических величин, о т л и I а ю щ е е с я применением трансформатора с подмагничиванием, первичная обмотка которого предназначена для питания ог напряжения, пропорционального, одной из электрических величин, а под-

1 магничивающая — для питания постоянным или выпрямленным током, пропорциональным другюй электрической величине, с тем, чтобы по величине результирующего напряжения на вторичной обмотке трансформатopa можно было определить значение произведения обеих величин.

2. Видоизменение устройства по п, 1. о тл и ч а ю щ е еся тем, что, с целью возведения электрической величины в квадрат, как первичная, так и подмагничивающ.я обмотки питаются от напряжения, пр порционального исследуемой величине.

3. Форма выполнения устройства tto и.п. 1 и 2, отличающаяся применением двух одинаковых приборов, дающих возвышение в квадрат амплитуды переменного напряжения и включенных в цеt»> переменного тока таким образом, чтобы к одному из них подводилась геометр ческая сумма, а к другому геометрическая разность векторов тока и напряжения, c Toto целью, чтобы в результа ге алгебраического вычитания полученцыi напряжений можно оыло ttî,tó÷èTь напряжение, пропорциональное значению акгивной мощности, 4. Форма выполнения устройства tto и и. 1 и 2, отл и а ю щая с я применени;и трансформатора с подмагни иванием, у которого обмотка переменного ток;1 пр..тназначена для подачи на нее напряжения исс едуемой цепи. а подмагничивающз, обмогка служит для питания выпрямленнь м током в цепи трансформатора, средняя точка обмотки которого соединена одним из проводов сети, а крайнп: го .ки, через выпрямители и сопротивл;пия — со вторым про;одом гой же сети.

К авторскому свидете..ветви Л 58791 ц: иг1 (, ( иг 3 ср иг.4

Отв. ре,;аа ор Г1. A. Ипа п)нпн

М 36333 Зава 1411 — 700 Houri:. к»еч, 11, III — ll |. IIe ra 35 кои.

2-я тип, 1рансже. .иориалата ии.. !о аи.;t ва..!еиингра ...;!, Ill ;iB,,ви 11

1 оеиланиздат